题目内容

14.如图所示,a、b是一对分别接直流电源两极的平行金属板,板间存在匀强电场E,右端连一正中间开有小孔d的挡板.现置于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,从两板左侧中点c处射入一束正离子(不计重力),它们都沿直线运动并从d孔射出后分成3束.则(  )
A.这三束正离子的速度一定不相同B.这三束正离子的质量一定不相同
C.这三束正离子的电荷量一定不相同D.这三束正离子的荷质比一定不相同

分析 离子在复合场中沿水平方向直线通过故有qE=qvB,所以v=$\frac{E}{B}$,三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同,根据r=$\frac{mv}{Bq}$即可判断.

解答 解:A、3束离子在复合场中运动情况相同,即沿水平方向直线通过,故有qE=qvB,所以v=$\frac{E}{B}$,故三束正离子的速度一定相同.故A错误.
BCD、3束离子在磁场中有Bqv=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,解得r=$\frac{mv}{Bq}$=$\frac{m}{q}×\frac{E}{{B}^{2}}$,由于三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同,故比荷一定不相同,但是不能确定质量和电荷量的关系,故BC错误,D正确.
故选:D

点评 速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的,故速度选择器只能选择速度而不能选择电性.

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